油酸包覆纳米片状Al(OH)3/Mg(OH)2复合阻燃剂的制备

通过化学复合法制备出了油酸包覆纳米片状形貌Al(OH)₃/Mg(OH)₂复合阻燃剂.SEM结果表明,通过改变铝镁摩尔比可制备出不同形貌的片状复合阻燃剂.X射线衍射(XRD)结果表明,复合阻燃剂以Al(OH)₃为基体,表面成功包覆Mg(OH) ₂.红外光谱(IR)结果表明,油酸以羧酸盐形式成功包覆在复合阻燃剂的表面.X射线能谱(EDS)和热重分析(TG)结果表明,油酸均匀包覆,同时Al(OH)₃和Mg(OH)₂按接近反应原料的配比很好地进行复合;热重分析(TG)和差热分析(DTA)表明,复合阻燃剂相对于Al(OH)₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃和Mg(OH)₂机械混合样,阻燃性能有显著提高.     

La2(Ce0.3Zr0.7)2O7-NiCr2O4材料高温红外发射率研究

固相法合成了La₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇-nNiCr₂O₄(n=0%,5%,10%,15%)陶瓷材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜以及傅里叶变换红外光谱仪对其物相结构、显微形貌、高温红外发射率以及红外吸收光谱进行表征.结果表明：合成的La₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇-nNiCr₂O₄陶瓷材料均为以烧绿石晶体为主相的立方结构,显微结构致密,晶粒尺寸均匀且随NiCr₂O₄含量的增加而增大.随NiCr₂O₄(n=0%,5%,10%,15%)质量分数的增加,陶瓷材料1 100℃红外发射率(3～5μm)不断升高,n=15%时,高温红外发射率最高可达0.76.红外吸收光谱分析结果显示,NiCr     

Co(OH)2/NiAl-LDH共修饰的α-Fe2O3光阳极增强光电化学分解水性能

采用水热法在掺杂氟的SnO₂导电玻璃(FTO)上生长α-Fe₂O₃光阳极薄膜,通过负载不同量的NiAl-LDH及Co(OH)₂双助催化剂,对α-Fe₂O₃的水分解性能进行改进。通过XRD,SEM和XPS对材料的结构进行表征,结果显示,Co(OH)₂/NiAl-LDH薄膜已成功制备,其在α-Fe₂O₃表面呈均匀分布的交联网状结构,该网状结构促进质子和反阴离子的快速转移,减少电解质溶液对α-Fe₂O₃的腐蚀。光电化学性能测试结果表明,在强碱性电解质溶液中,相比较于纯α-Fe₂O₃光阳极,[Co(OH)₂]₁/Ni₃Al-LDH/α-Fe₂O₃复合材料表现出较优的光电催化活性,光电流密度提高4倍,且在光...     

La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.3Al0.1Six（x=0.000.20）贮氢合金电化学性能研究

采用中频感应炉熔炼制备铸态La0.75Mg0.25Ni3.1-x Co0.3Al0.1Si x(x=0.00~0.2)合金,通过调控Si的成分,研究Si元素替代Ni对合金电化学性能的影响.研究表明,随着Si替代量增加,合金活化性能基本不变,最大电化学放电容量随Si含量的增加呈线性下降的关系,电化学放电平台压力逐渐降低,电化学循环稳定性得到有效提高.     

(La-Ce-Pr-Nd)1Fe13-xSix合金的物相结构和磁热性能研究

NaZn₁₃型LaFe_13-xSi_x合金是一种具有应用前景的室温制冷材料.文中使用工业纯的La-Ce-Pr-Nd混合稀土替代La元素,制备了名义成分为(La-Ce-Pr-Nd)₁Fe_13-xSi_x系列合金,研究了该系列合金的物相组成和磁热性能.XRD精修结果表明,合金中除了立方结构的主相外,还有其他3种不同结构的杂相,与扫描电镜背散射图谱分析结果吻合.合金的热磁曲线表明,随着温度的升高,所有合金均发生从铁磁态向顺磁态转变的二级相变.当合金中的摩尔比例在0～2 T外磁场的作用下,合金的最大等温磁熵变从4.5 J/kgK下降至2.6 J/kgK.研究结果对探索混合稀土在磁热材料中的应用提供有益参考.     

La(Ni,Sn)5+x (x=0～0.35)贮氢合金的晶体结构与电化学性能

系统研究了La(Ni,Sn)_5+x（x=0~0.35) 无Co贮氢合金的化学计量比对其晶体结构及电化学性能的影响.X射线衍射分析仪（XRD）分析表明，上述合金均为单相CaCu₅结构.但在过计量比(x>0)合金的结构中，有部分1a位置元素（La）的原子被沿c轴定向排列的Ni-Ni“哑铃”对所替代，且其替代La原子的分数随x的增大而增多，从而导致合金晶胞的c轴及c/a比值明显增大，晶胞体积有所减小，并显著降低了合金的吸氢体积膨胀率.电化学测试表明，增大x值可使合金的循环稳定性得到显著提高，但也使合金的最大放电容量和高倍率放电性能有所降低.研究发现，由于合金的化学计量比增大会使其结构中含有较多的Ni-Ni“哑铃”对，合金的抗吸氢粉化能力得到了明显的改善，从而使合金在充放电过程中的反应比表面积有所减小、腐蚀速率得到抑制、循环稳定性得到显著提高.但合金反应比表面积的减小也导致了电极反应的速率的减小，从而使其高倍率放电性能有所降低.     

(LaCa3)0.5-xMg1+4xNi9(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)合金微观结构及储氢性能研究

AB₃型La-Mg-Ni系列储氢合金由于储氢容量优异、放电容量高、活化快等优势受到储能领域的关注.采用真空感应熔炼法制备了(LaCa₃)_0.5-xMg_1+4xNi₉(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)合金,表征合金的微观结构并测试储氢合金性能差异,研究合金A侧元素比例对合金性能影响的内在机理.合金活化性能受Mg元素取代量的影响明显,活化吸放氢速率随着Mg质量分数的增加先增加后减小.随着Mg替代量的增加,合金的最大吸放氢容量分别由1.866%和1.311%提高到1.972%和1.732%,吸放氢焓变绝对值分别由15.71 kJ/mol和17.88 kJ/mol降低到8.88 kJ/mol和9.28 kJ/mol,其热稳定性降低,这对改善热力学性能有积极作用.     

Zr4+掺杂对Na4-xMnV1-xZrx(PO4)3的结构和电化学性质的影响

为了改善Na₄MnV(PO₄)₃的电化学性能,采用溶胶-凝胶法与高温固相法在750℃下烧结10 h制得了不同Zr⁴⁺掺杂浓度的Na_4-xMnV_1-xZr_x(PO₄)₃钠离子电池正极材料。通过X射线衍射和扫描电子显微镜研究Zr⁴⁺离子掺杂对Na_4-xMnV_1-xZr_x(PO₄)₃结构演变和电化学性能的影响。结果显示：半径为80 pm的Zr⁴⁺离子部分取代半径为74 pm的V³⁺离子后,材料的晶胞体积增大,这有利于Na⁺的快速扩散。电化学性能结果表明,Na_3.9MnV_0.9Zr_0.1(PO₄)₃     

Er2O3和La2O3含量对掺Er溶胶-凝胶石英玻璃光谱性能的影响研究

采用溶胶-凝胶法结合高温烧结制备了掺杂不同Er³⁺离子摩尔分数的石英玻璃和0.5%Er₂O₃和不同La³⁺离子摩尔分数共掺杂的石英玻璃。通过1.5μm的荧光光谱发现,Er/Al共掺杂石英玻璃的最佳Er₂O₃掺杂摩尔分数为0.5%。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了Al³⁺、La³⁺和Er³⁺共掺杂石英玻璃的结构,并通过吸收光谱和荧光光谱分析了其光谱特性。结果表明,La₂O₃可以解聚玻璃网络,从而起到网络改性剂的作用。利用Er³⁺掺杂玻璃的吸收光谱计算出了Judd-Ofelt参数,进而预测了La₂O₃含量的影响。随着La³⁺离子掺杂量的增加,样品的荧光强度、荧光寿命和σ_ems×τ_f增加。这些结果表明,La/Al/E...     

LaNi_(3.15-x)Mn_xCo_(0.25)Al_(0.1)储氢合金结构及电化学性能

为了研究Mn替代Ni对AB3.5型储氢合金结构及电化学性能的影响,采用电弧炉熔炼制备LaNi3.15-xMnxCo0.25Al0.1合金。采用XRD、SEM等材料分析方法以及恒电流充放电等电化学测试技术,研究LaNi3.15-xMnxCo0.25Al0.1(0≤x≤0.3)合金的结构和电化学储氢性能。结果表明:LaNi3.15-xMnxCo0.25Al0.1(0≤x≤0.3)合金由多相组合形成,合金的主相为LaNi5和La2Ni7;随着Mn替代Ni含量的增加,LaNi5相中a轴和c轴以及晶胞体积增加;合金电极的最大放电容量有所升高,由x=0的238mA·h/g逐渐增加到x=0.3的277.1mA·h/g;高倍率性能随着Mn含量的增加先升高后降低,在x=0.2时合金的高倍率性能最佳。     

CoFeNiMn(TixC100-x)0.25高熵合金的微观组织与力学性能

为改善CoFeNiMn高熵合金的力学性能,文中采用电弧熔炼和铜模喷铸法制备了不同Ti、C含量的CoFeNiMn(Ti_xC_100-x)_0.25 (x分别为20,30,40,60,70,80)高熵合金。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能试验机等检测并分析了CoFeNiMn(Ti_xC_100-x)_0.25合金的显微组织与力学性能。研究结果表明：当x=20时,合金组织呈典型的树枝状,未发现TiC颗粒存在;当x≥30后,合金结构由FCC和TiC两相所组成,TiC颗粒均匀的分布于合金内部;添加Ti、C元素后,CoFeNiMn(Ti_xC_100-x)_0.25合金仍然保持良好的塑性,随合金中x值的增加,合金的屈服强度在x=20时为302 MPa,x=30时增加至370 MPa, x=80时则减小至204 MP;而合金的硬度则先减小后增加,x=20时硬度为297 HV_0.3...     

自生TiB2-TiCx/7075Al基复合材料显微组织与力学性能研究

为了探究7075Al合金综合力学性能,采用高能球磨的方法制备自生TiB₂-TiC_x增强相,并结合热压烧结的方法制备了w(TiB₂-TiC_x)分别为10%、20%、30%和40%的TiB₂-TiC_x/7075Al基复合材料,对其物相组成、微观组织、硬度和室温压缩性能进行了测试分析。微观组织测试结果表明：该复合材料的物相主要由Al(Zn, Mg, Cu)固溶体相、TiB₂、TiC_x及少量Ti₃B₄和B₄C相构成,且w(TiB₂-TiC_x)=20%的TiB₂-TiC_x/7075Al基复合材料组织相对较为均匀,当TiB₂-TiC_x含量继续增至30%以上时,TiB₂-TiC_x在基体中产...     

(NH4)2S修饰SnO2/钙钛矿界面对钙钛矿太阳能电池性能的影响

为了降低电子传输层(Electron transport layer, ETL)与钙钛矿层之间的界面缺陷态密度,通过旋涂法在氧化铟锡(Indium tin oxide, ITO)透明导电玻璃上制备一层SnO₂电子传输层,并在其上表面旋涂(NH₄)₂S以修饰SnO₂和钙钛矿光吸收层之间的界面。通过X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、电化学阻抗谱等表征手段分析(NH₄)₂S修饰对钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells, PSCs)光电性能的影响。结果表明：NH₄⁺降低了SnO₂的表面羟基(—OH)缺陷态密度,增强了界面的疏水性,减少了钙钛矿的形核位点,增大了钙钛矿晶粒;S^2-填补了SnO₂表面的氧空位(O_V),同时部分S^2-还与未配位Pb²⁺连接减少界面处Pb缺陷,...     

Na3V2(PO4)3/C复合正极材料的合成与表征研究

以Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)为基础材料,以海藻酸钠为碳源,采用化学合成方法,对NVP材料进行碳复合、非金属离子掺杂,合成了具有优异电化学性能的NVP/C复合正极材料。探究了材料组成、合成温度、微观结构等对NVP复合材料电化学性能的影响。研究结果表明,海藻酸钠形成的碳骨架结构拥有良好的机械强度,将其在高电流密度下进行充放电时,碳骨架能够保持稳定不坍塌,提高材料的循环性能和倍率性能;当加入50 mL的海藻酸钠水溶液并经800℃烧时,NVP/C复合材料的电化学性能最佳,在0.5 C的低倍率下其首次放电比容量为110.3 mAh·g^-1,当倍率增加到50 C时,其放电比容量为78.1 mAh·g^-1,当循环2 000圈之后其放电比容量保持率高达80.4%,其库伦效率基本保持在100%,远优于已报道的研究结果。     

粒度和温度对纳米Ca(OH)2溶解行为的影响

以微米级到纳米级的Ca(OH)₂粉末作为原料,采用pH玻璃电极的测试方法分析粉末粒度和溶解温度对Ca(OH)₂溶解过程的影响。研究表明：溶解过程在表面反应控制条件下,拟合得到的表观溶解速率常数随着粒度的减小而增大,当溶解温度由25℃增加到55℃、平均粒度由3.81μm降低到56.47 nm时,Ca(OH)₂的表观溶解速率常数从6.17×10^-4mol/(L·s)增加到了2.01×10^-3mol/(L·s),Ca(OH)₂的表观溶解反应级数为1.78;当温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃时,粒度与表观溶解速率常数呈函数关系。利用Arrhenius方程回归获得平均粒度为3.81μm、0.82μm、78.90 nm、56.47 nm的Ca(OH)₂粉末在25～55℃条件下的表观溶解活化能分别为31.99 kJ/mol、31.73 kJ/mol、27.55 kJ/mol、17.80 kJ/mol。纳米Ca(OH)₂...     

A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5-xCrx(x=0～0.3)贮氢合金相结构及电化学性能研究

采用感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.5-xCrx(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3)四元贮氢合金,系统地研究了合金B端Cr元素对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.X衍射(XRD)分析表明,La0.75Mg0.25Ni3.5合金是由La2Ni7相组成.随着Cr元素的加入,该类合金中出现LaNi5相及LaNi3相,且随着Cr含量的增加而增多.电化学测试表明,随Cr含量的增加,合金电极活化次数变化不大,最大放电容量逐步降低,合金的最大放电容量由x=0.05时的383.43 mAh/g下降到x=0.3时的348.40 mAh/g;而合金的高倍率放电性能呈现先增后减的趋势,当电流密度为900 mA/g时,合金的高倍率放电性能由83.66%(x=0)增加到92.57%(x=0.05)然后减小到83.9%(x=0.3);循环稳定性先增加后下降,当x=0.1时合金电极的循环寿命达到最大(S100=74.71%).     

Co部分替代Ni对La_(0.4)Er_(0.4)Mg_(0.2)Ni_(3.3-x)Co_xAl_(0.2)(0.1≤x≤0.4)储氢合金结构和电化学性能的影响

为了改善储氢合金La0.4Er0.4Mg0.2Ni3.3-xCoxAl0.2(0.1≤x≤0.4)的结构和综合电化学性能,采用Co部分替代Ni的方法,实验采用高频感应炉制备La0.4Er0.4Mg0.2Ni3.3-xCoxAl0.2(0.1≤x≤0.4)储氢合金。通过X射线衍射技术和电化学测量方法研究储氢合金的晶体结构和电化学性能。XRD图谱显示样品储氢合金主要由LaNi5和La2Ni7相组成,电化学实验表明,随着Co含量的增高,储氢合金电极的最大放电容量和50次循环后的容量保持率S50基本呈现增加状态,放电容量从x=0.1时的225mA·h/g升高到x=0.4时的254.9mA·h/g,容量保持率S50从57.11%(x=0.1)增加到66.10%(x=0.4),但高倍率性能不断下降。通过交流阻抗(EIS)和线性扫描(LS)对Co替代Ni的合金动力学性能分析发现,Co替代Ni后合金的表面电荷转移能力先降低后升高。     

适用于锂离子电池的新型复合快离子导体Li2.64(Sc0.9Ti0.1)2(PO4)3聚合物PVDF-HFP基凝胶电解质(英文)

随着锂离子电池对能量密度要求的不断提高,更宽的电化学窗口和更高的安全性能将是下一代电解质发展的重要方向。凝胶电解质作为电解质固态化发展研究的过渡阶段,在解决安全性问题、拓宽电化学窗口等方面有着良好的应用前景。然而,较低的离子电导率和较差的力学性能阻碍了凝胶电解质的进一步应用。为此,将一种快离子导体Li_2.64(Sc_0.9Ti_0.1)₂(PO₄)₃(LSTP)添加到聚偏氟乙烯-六氟丙烯基(PVDF-HFP)凝胶电解质中,以提高其力学性能和离子导电性。结果表明,LSTP能够削弱聚合物链间的相互作用力,加强链的热振动,显著提高离子导电性,降低循环过程中的界面电阻。所制备的混合凝胶电解质锂金属电池具有优异的倍率容量(在28°C时1C下为145 mA·h/g,3C下为95 mA·h/g),展现出了可与商品化液体电解质体系相媲美的潜力。     

碱性氢氧化物消除NH4Cl积灰特性实验研究

通过模拟燃煤电厂中NH₄Cl氛围,研究NH₄Cl如何影响飞灰沉积引起受热面热流密度变化. 实验采用竖式炉系统模拟锅炉尾部烟道,油循环系统控制温度,探针收集积灰,实时监测探针内外表面温度,获得探针受热面热流密度,将NaOH,Mg(OH)₂,Ca(OH)₂作为脱除剂,研究3种碱性氢氧化物对烟气中NH₄Cl的脱除效果. 研究发现,NH₄Cl对灰分的黏附能力较弱,受热面热流密度降低主要由NH₄Cl析出形成的沉积层引起. 在3种脱除剂中,Ca(OH)₂能够改善探针顶部热流密度降低,将热流密度降低率缩小到3.61%;NaOH能够改善探针底部热流密度降低,将降低率缩小到6.46%;Mg(OH)₂虽然能够减少探针顶部热流密度降低,但会引起探针底部热流密度降低加剧.     

(Ca(OH)2-)NaOH-Na2WO4-H2O和(Ca(OH)2-)NaOH-Na3PO4-H2O体系的热力学与应用(英文)

白钨矿(CaWO₄)碱压煮工艺是我国主流的钨冶炼工艺。但是,该工艺的机理仍不是很明确。本文利用相平衡原理,开展了白钨矿浸出过程、浸出渣洗涤过程、浸出液蒸发结晶过程中的热力学研究。根据浸出热力学平衡相图的分析,发现白钨矿中的钙对杂质的浸出有抑制作用(以磷为例),合理地解释了浸出液中磷等杂质始终维持在较低水平的主要原因。在浸出渣稀释-溶解钨酸钠晶体的过程中,利用热力学平衡相图解释了添加磷酸钠作为抑制剂,抑制二次白钨生成的作用机理,并优化了磷酸钠用量、反应时间、反应温度等对逆反应有抑制效果的工艺参数。在钨酸钠浸出液蒸发结晶钨碱分离过程中添加Ca(OH)₂,在回收利用余碱的同时,还可实现溶液中杂质磷的脱除。该过程的热力学平衡相图表明,蒸发结晶结束区域是Ca₅(PO₄)₃OH的稳定区,而CaWO₄不稳定,说明了Ca(OH)₂的加入不会影响钨的损失。实验结果表明,在蒸发结晶开始时加入理论量的Ca(OH)₂,可以去除90%的磷...